JPH04261678A - ラケットフレーム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテニス、スカッシュ、バ
ドミントン等の球技に使用するラケットフレームに関し
、特に繊維強化樹脂材料によって形成するラケットフレ
ームの構造及びその製造方法にかかわるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から一般的に使用されているラケッ
トフレームの構成としては、予め連続繊維よりなる織布
、ロービング、ブレード等にエポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたものをラケットフ
レーム形状の金型に配設し、加圧及び加熱によって樹脂
を硬化せしめて所要の形状に成形したものがほとんどで
あった。しかし上記ラケットフレームは、強固で軽量の
ラケットフレームを作ることができたが、プリプレグの
成形や該プリプレグをラケットフレーム成形用に積層す
ることなど、ラケットフレームを成形する際のプリプレ
グの作業性の悪さや複雑さ等の欠点があること、また金
型にて成形する際の加熱硬化時間が約１００℃〜１５０
℃で２０〜４０分程度と成形サイクルが比較的長く、数
十分間成形に適した温度に保持しなければならないため
大量生産においては多数の金型の使用が必要となること
などにより製造コストが高くなるものであった。これら
の欠点を改良し、補強繊維の含有率を高め、軽量化を図
り、生産性を向上させるために、特開昭６３−２１２５
１４号に見られるように、連続繊維を強化材としたナイ
ロンのＲＩＭ法（レジンインジェクション法）による成
形法も見られる。そのほか、本発明者らは、架橋ポリア
ミノアミド樹脂、架橋ポリエステルアミド樹脂等のＲＩ
Ｍ成形法も発明した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の方法には
以下のような欠点があった。すなわち、硬化物がナイロ
ン樹脂であるＲＩＭ成形法においては、ナイロンが常温
で固体であることから、成形時には金型の温度及び原料
を１００℃以上とする必要があり、また、成形用材料の
粘度が高いため、金型を真空にして材料を注入し、注入
後は加圧する必要があり、なおかつ補強繊維への含浸が
十分とはいえず、ボイドが多く発生した。また、硬化物
が架橋ポリアミノアミド樹脂、あるいは架橋ポリエステ
ルアミド樹脂であるＲＩＭ成形法においては、成形材料
は常温で固体であるので、成形材料を溶融させ、粘度を
低く保ち補強繊維への含浸を十分に図るためには、成形
材料を１２０℃以上に加熱溶融し、また金型を１００℃
以上に保つ必要があった。

【０００４】これら上記の成形方法では、成形時の温度
が高いため、芯材に発泡体を使用した場合には、成形時
の加圧、加熱により、発泡体が軟化し、内部に成形用樹
脂が含浸して肉厚が不均一になったり、発泡体が縮み、
重量が重くなるという欠点があった。そのため芯材に低
融点合金を使用することも考えられたが、硬化成形後の
低融点合金の除去作業が高温下で行われ作業にやけどな
どの危険が伴うこと、また合金のロスが大きいことなど
により、コストアップにつながった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の欠
点に鑑み、生産性が良く軽量で設計の自由度が高いラケ
ットフレーム及びその製造方法を提供しようとするもの
である。本発明は、繊維強化樹脂材料で外殻強度層を形
成したラケットフレームにおいて、該外殻強度層は連続
繊維を強化材として、ウレタン変性アクリル樹脂のプレ
ポリマーで、ＲＩＭ成形法により成形したことを特徴と
するラケットフレーム及びその製造方法である。本発明
に使用する補強繊維としては、たとえば、ガラス繊維、
カ−ボン繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維、タング
ステン繊維、モリブデン繊維、鋼繊維、ベリリウム繊維
、ステンレス繊維等の無機繊維類、ポリアミド繊維、ポ
リエステル繊維、ポリビニルアルコール系繊維、高張力
ポリエチレン系繊維等の合成繊維の連続繊維を単独また
は組み合わせて使用できる。これら補強繊維は、織布、
ロービング、マットまたは、２軸、３軸のブレード等の
形状にしてこれらの形状のものを単独または組み合わせ
て使用できる。本発明のラケットフレームにおける補強
繊維の含有率は、樹脂の粘度、補強繊維の種類と形状か
ら任意に選ぶことができるが、通常約３０〜８０重量％
程度、好ましくは約４０〜７０重量％程度である。

【０００６】本発明のラケットフレームの製造方法とし
ては、略ラケット形状の芯体を形成し、該芯体に連続繊
維または該連続繊維よりなる織布、ロービング、マット
またはブレード等形状の補強繊維を単体であるいは組み
合わせて被覆巻回して成形体を成形する。そして、該成
形体をラケットフレーム成形用の金型内に配置し、金型
を圧締後、該芯体と金型との間隙に低粘度のウレタン変
性アクリル樹脂のプレポリマーを注入し、金型内で反応
硬化させることにより成形する、ＲＩＭ成形法により、
一体的にラケットフレームを成形する方法である。上記
芯材としては、比重が０、０３〜０、３のプラスチック
製の芯材、たとえばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、
エポキシ樹脂等を発泡体としたり、軽量の中空バルンを
混入して形成する。また、常温では発泡しないが加熱す
ることにより発泡する材料を前記樹脂に混合して成形す
る事も出来る。上記芯材は、芯材に直接補強繊維を被覆
積層することもできるが、該芯材の表面にチューブまた
は樹脂の層を設けても良い。

【０００７】

【作用】上記の様に本発明のラケットフレームは、ウレ
タン変性アクリル樹脂のプレポリマーを用いたことによ
り、前記材料の粘度が従来のエポキシ樹脂、ナイロン樹
脂に比して低いので含浸不良が減り、強化材の繊維含有
率を大きくすることで製品の軽量化が出来る。また補強
繊維の形態は織布、マット、ロービング、２軸、３軸の
ブレード形状と要求特性に応じた形状のものを使用する
ことができる。そのほか、成形温度が低くて済むので、
芯材に発泡体等の軽量部材を使用することができる。ま
た硬化時間が１〜３分間と短いので生産性が上がり、金
型数も少なく出来るのでコストダウン出来る。本発明の
製造方法によれば、金型に注入するウレタン変性アクリ
ル樹脂のプレポリマー粘度が低く、硬化温度が常温と低
いので、連続繊維を補強繊維として使用しても、該補強
繊維間を材料が廻り込みやすいので含浸し易く金型の隅
々まで行きわたり易く、補強繊維等のずれ等を生じる恐
れがないので、部分的に強度特性を設計することが容易
となり、しかも成形品の完成度が高くなるものである。 また、芯材の耐熱温度が制限されることがないので、軽
量で成形上扱い易い材料を選ぶことができる。

【０００８】

【実施例】実施例を図面に基づいて説明する。図１は本
発明のラケットフレーム１の外観図であり、図２は図１
のＡ−Ａ線切断端面図である。すなわち外殻強度層２は
、硬化樹脂としてウレタン変性アクリル樹脂、補強繊維
４としてガラス繊維、カ−ボン繊維の連続繊維でブレー
ド、マット、ロービング、織布等の形状に形成して用い
た。また、ウレタン変性アクリル樹脂を生成しうる材料
の注入装置として、２液注入機を用いてラケットフレー
ム１を成形した。まず、ウレタンもしくは、エポキシ等
の樹脂で発泡芯材３を、比重が０．０５〜０．１５とな
るように形成し、該芯材３に補強繊維よりなるスリーブ
、マット、ロービングを被覆巻回し、ヨーク部分には補
強用に織布を部分的に配置して、該補強繊維４が５０〜
７０重量％となるように成形体５を形成した。上記のよ
うにして形成した成形体５を、ラケットフレーム成形用
の金型内に配置し、金型を圧締し金型内に、２液注入機
から前記の成形用材料を注入して、反応硬化させること
によりラケットフレーム１を得た。上記成形に際しては
、通常、常温で、成形時間は約１〜３分程度である。 また、上記芯材を形成する際には、発泡体をそのまま使
用することもできるが、該発泡体の表面に、ナイロン、
セロハン、ポリエチレン等のチューブを被覆したり、樹
脂をコーティングするなどして、樹脂の層を形成すれば
、成形材料の発泡体内部への浸透が防止できる。

【０００９】

【発明の効果】本発明は以上説明したような構成のラケ
ットフレーム及びその製造方法であるから、以下のよう
な効果を奏するものである。すなわち、本発明のラケッ
トフレームは、連続繊維よりなる補強繊維で、繊維含有
率も３０〜８０重量％と大きくした成形品となるので、
曲げ強度、圧縮強度等を向上させることができ、フレー
ム外殻全体の厚みを薄くすることができる。したがって
、フレーム重量の軽量化が図れ、バランスなど設計の自
由度が向上する。また、本発明の成形方法によれば、低
粘度で、ウレタン変性アクリル樹脂のプレポリマーを金
型内に注入し、金型内で反応硬化させるので、繊維との
ぬれも良好で、繊維含有量が多くても充分繊維へ含浸す
る。更に、常温での成形が可能であることから、芯材と
して、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の
発泡体を用いることができるので、芯材の成形が簡単で
あるから、たとえば、フレーム外周面のガット孔穿設部
分の肉厚を厚くして、ガット引き抜き強度を向上させる
などフレームの肉厚等の調整が容易にできる。しかも、
合金による芯材の除去等の工程を簡素化でき、コストダ
ウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のラケットフレームの外観図。

【図２】ラケットフレームのＡ−Ａ線切断端面図。

【図３】ラケットフレームの一成形工程説明図。

【符合の説明】

１　　ラケットフレーム ２　　外殻強度層 ３　　芯材 ４　　補強繊維 ５　　成形体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維強化樹脂材料で外殻強度層を形成した
   ラケットフレームにおいて、該外殻強度層は補強繊維を
   強化材として、ウレタン変性アクリル樹脂を生成しうる
   材料で、ＲＩＭ成形法により成形したことを特徴とする
   ラケットフレーム。
2. 【請求項２】予め略ラケットフレーム形状に形成した芯
   材に、強化材を被覆積層し、ラケットフレーム成形用の
   金型に配置後、ウレタン変性アクリル樹脂を生成しうる
   材料を注入し、金型内で反応硬化させることによりラケ
   ットフレームを成形することを特徴とするラケットフレ
   ームの製造方法。
3. 【請求項３】前記ラケットフレームの製造方法において
   、芯材の表面に樹脂の層を設けたことを特徴とする請求
   項２記載のラケットフレームの製造方法。